开关设备 |
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| 申请号 | CN200980161018.7 | 申请日 | 2009-08-20 | 公开(公告)号 | CN102484012A | 公开(公告)日 | 2012-05-30 |
| 申请人 | 西门子公司; | 发明人 | G.德雷克斯勒; T.M.拉恩; R.韦伯; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种 开关 设备(100)，该开关设备具有至少一个 断路器 或负载开关(107)、接地开关(113)和 隔离开关 (105)，其中，所述接地开关(113)与直的第一 驱动轴 (205)耦连，而所述隔离开关(105)与直的第二驱动轴(207)耦连。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种开关设备(100)，该开关设备具有至少一个断路器或负载开关(107)、接地开关(113)和隔离开关(105)，其中，所述接地开关(113)与直的第一驱动轴(205)耦连，而所述隔离开关(105)与直的第二驱动轴(207)耦连。 |
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| 说明书全文 | 开关设备技术领域背景技术[0002] 这种开关设备是公知的并且也被称为开关装置。在此，可以通过断路器或负载开关接通和断开大的电流。隔离开关用于断开和闭合在几乎无电流状态下的电路，而接地开关用于将之前断开的(开路的)电路接地。这种开关设备可以实现为空气绝缘的开关设备或者气体绝缘的开关设备。 [0003] 因为开关设备市场的竞争越来越激烈，所有存在对廉价的开关设备的需求。 发明内容[0004] 本发明所要解决的技术问题是，提供一种可以廉价生产的开关设备。 [0006] 该技术问题按本发明通过一种开关设备解决，该开关设备具有至少一个断路器或负载开关、接地开关和隔离开关，其中，接地开关与直的第一驱动轴耦连，而隔离开关与直的第二驱动轴耦连。在该开关设备中，接地开关与纯直的第一驱动轴耦连，而隔离开关与纯直的第二驱动轴耦连。换句话说，接地开关由纯直的第一驱动轴驱动，而隔离开关由纯直的第二驱动轴驱动。接地开关和隔离开关与分别一个唯一的、纯直的驱动轴的耦连实现了开关设备简单的结构，因为对于接地开关或隔离开关不需要复杂的偏转装置或传动机构来连接多个沿不同方向定向的驱动轴。这种结构简单的开关设备可以廉价地实现。 [0007] 在此可以这样构造开关设备，使得第一驱动轴和第二驱动轴可相互独立地旋转。 [0008] 也可以这样构造开关设备，使得第一驱动轴和第二驱动轴相互平行地延伸。平行于第二驱动轴延伸的第一驱动轴有利地导致开关设备特别简单的结构，其中，尤其是所需的空间较小。 [0009] 开关设备可以这样实现，即，将断路器或负载开关布置在第一驱动轴和第二驱动轴之间。由此也实现了简单的结构，因为断路器或负载开关(其通常是大且重的部件)居中地布置在第一驱动轴和第二驱动轴之间，这实现了有利的重心分布。 [0010] 也可以这样构造开关设备，使断路器或负载开关与直的第三驱动轴耦连。在此，断路器和负载开关与纯直的第三驱动轴耦连或者换句话说：断路器或负载开关由纯直的第三驱动轴驱动。这也有助于实现开关设备的简单结构，因为与具有多个沿不同方向布置的驱动轴的驱动装置相比，纯直的驱动轴简单并因此也可以廉价地实现。 [0011] 在此，第三驱动轴可以平行于第一驱动轴和/或平行于第二驱动轴延伸。第三驱动轴与第一和/或第二驱动轴的平行定向同样导致开关设备非常简单的结构，因为平行延伸的驱动轴不会相互干扰或妨碍。 [0012] 可以这样构造开关设备，即，第一驱动轴通过曲柄传动机构与接地开关耦连，和/或第二驱动轴通过曲柄传动结构与隔离开关耦连。使用曲柄传动机构来耦连第一驱动轴和接地开关和/或耦连第二驱动轴和隔离开关是特别有利的，因为一方面，这种曲柄传动机构易于实现，另一方面，在这种曲柄传动机构中，在驱动轴旋转仅180度时就已经提供了操纵接地开关和/或隔离开关的完整行程。因此相应的轴旋转180度就已经足以完全接通或断开接地开关和/或隔离开关。这尤其相对通常使用的主轴传动机构具有显著的优点，因为在这种主轴传动机构中，需要将驱动轴多次旋转360度，以便实现完全接通或断开相应开关所需的行程。 [0013] 曲柄传动机构因此也是有利的，因为这种传动机构在驱动轴180度旋转的两个端部位置具有所谓的死点位置，亦即，存在自锁的曲柄传动机构，该曲柄传动机构既在相应的开关完全断开的状态下也在相应的开关完全接通的状态下能够承受较大的力，并因此防止意外脱离闭合或断开的开关位置。 [0014] 还可以这样构造开关设备，即，开关设备具有锁止装置，该锁止装置在第一锁止位置阻止第二驱动轴的旋转，在第二锁止位置阻止第一驱动轴的旋转以及在第三锁止位置阻止第一和第二驱动轴的旋转。通过这种锁止装置可以根据选择阻止第一驱动轴和/或第二驱动轴，并因此防止意外操纵接地开关和/或隔离开关。 [0015] 也可以这样构造开关设备，即，将锁止装置布置在第一驱动轴、第二驱动轴和第三驱动轴的分别一端上。通过将锁止装置布置在第一、第二和第三驱动轴的分别一端上，可以以有利的方式简单地实现锁止装置，因为锁止装置仅仅需要防止驱动轴意外旋转。此外，如果希望的话，可以在整个开关设备没有大的结构变化的情况下用其它构造的锁止装置替代这种锁止装置。由此获得了开关设备模块状的结构，通过这种结构可以简单并且廉价地实现开关设备的多种变型。 [0016] 开关设备也可以具有显示装置(开关位置显示器)，该显示装置显示第一驱动轴和/或第二驱动轴的位置。 [0017] 在此，开关设备可以这样实现，即，将显示装置布置在第一驱动轴和第二驱动轴的分别一端上。通过将显示装置布置在第一和第二驱动轴的分别一端上，(与在锁止装置中一样地)获得了开关设备模块化的结构，因为可以简单地并且在不对开关设备其余部分进行实质性改变的情况下用其它显示装置替换该显示装置。 [0018] 也可以这样构造开关设备，即，接地开关布置在断路器或负载开关的一侧上，而隔离开关布置在断路器或负载开关的相对置的一侧上。这种布置因此是尤其有利的，因为通过将接地开关布置在断路器或负载开关的一侧上并且将隔离开关布置在断路器或负载开关的相对置的一侧上的对称布置使得开关设备内部导电路径的长度被减到最小。附图说明 [0019] 以下根据实施例详细说明本发明。在附图中： [0020] 图1是开关设备的示意接线图； [0021] 图2是部分拆卸状态下的开关设备的三维视图； [0022] 图3是开关设备的侧视图； [0023] 图4是开关设备的第二侧视图，以及 [0024] 图5是开关设备的剖视图。 具体实施方式[0025] 在图1中示意示出了开关设备100的实施例的概略接线图，其中，接线图仅示出了三相开关设备的一相。在此，在上部示出了汇流排101，该汇流排将电流导向开关设备。电流经由示意地表示为矩形的套管103从开关设备的汇流排区域导向开关设备的开关区域，并且到达隔离开关105。隔离开关105将汇流排101与断路器107的触头连接，其中，断路器在该实施例中实现为真空开关管。断路器107的另一触头经由另一套管109与位于开关设备的电缆区域内的电缆111连接。断路器107的与隔离开关105连接的触头还与接地开关113连接。接地开关113用于在隔离开关105断开时将断路器的与隔离开关105连接的触头接地。 [0026] 汇流排101位于开关设备的汇流排区域中，该汇流排区域构造为汇流排模块。该汇流排模块穿过套管103与开关设备的开关区域连接。该开关区域构造为断路器模块，断路器107、隔离开关105和接地开关113位于该断路器模块中。断路器模块经由套管109与电缆模块连接，该电缆模块包含电缆接头和电缆111。在该实施例中，汇流排、开关和用于三相电流的电缆分别位于各个模块中。 [0027] 在图2中在三维视图中示出了处于部分拆卸状态下的开关设备100的部分。在此可以看见图1所示的电路，该电路从在图2上部示出的、用于汇流排101的连接头201经由套管103，隔离开关105、断路器107、套管109通向在图2下部示出的电缆接头203。因此，图2主要示出了配电室，其中，壳体未示出并且为清晰起见省略了一些部件。开关设备包括三相L1，L2和L3，这三相基本相同地构造。最容易看出相L1的结构，因为在该相L1中没有示出保持部件。 [0028] 开关设备100具有纯直的第一驱动轴205，该第一驱动轴与接地开关113耦连。此外，开关设备具有纯直的第二驱动轴207，该第二驱动轴与隔离开关105耦连。最后，开关设备具有纯直的第三驱动轴209，该第三驱动轴与断路器107耦连。在此，第一驱动轴205仅用于驱动接地开关113，第二驱动轴207仅用于驱动隔离开关105而第三驱动轴209仅用于驱动断路器107。 [0029] 第一驱动轴205、第二驱动轴207和第三驱动轴209可分别相互无关地旋转并且相互平行地延伸。断路器107布置在第一驱动轴205和第二驱动轴207之间。第一驱动轴205通过曲柄传动机构与接地开关113耦连。该曲柄传动机构在图3和图5中可以更好地看出。第二驱动轴通过曲柄传动机构211与隔离开关105耦连。接地开关113布置在断路器107的一侧，而隔离开关105布置在断路器107的另一侧。 [0030] 如上所述，电流经由套管103流入配电室。套管103与隔离开关105连接。隔离开关105在此具有套筒状的固定隔离触头213，隔离销215和隔离销套管217。隔离销215在此可沿轴向纵向移动。在所示的状态中，隔离销与固定的隔离触头213接触，因此隔离开关105在所示的状态下是闭合的。隔离开关105通过刚性的绝缘件219由曲柄传动机构的连杆211驱动，其中，绝缘件219和连杆211一体地构造。曲柄传动机构与纯直的第二驱动轴207连接，该第二驱动轴驱动或操纵隔离开关105。第二驱动轴207的端部与锁止装置230连接，通过该锁止装置等可以锁止第二驱动轴207，亦即闭锁。 [0031] 锁止装置230具有三个锁止位置：在第一锁止位置中，第一驱动轴205可以旋转，反之第二驱动轴207的旋转被阻止。在第二锁止位置中，第二驱动轴207可以旋转，其中第一驱动轴205的旋转被阻止。在第三锁止位置中，第一驱动轴205和第二驱动轴207的旋转都被阻止。在此，锁止装置230布置在第一、第二和第三驱动轴的分别一端上。锁止装置230包括操纵滑块234，在图2所示的位置中，该操纵滑块位于中间的滑块位置，该滑块位置对应于第三锁止位置。在此，可以由借助于驱动器258和第三驱动轴209操纵的推杆236固定在第三锁止位置的锁止，使得第一驱动轴205和第二驱动轴207都不能被操纵。否则，操纵滑块234可以向左移动到左边的滑块位置或者向右移动到右边的滑块位置上。在此，到达第二锁止位置或第一锁止位置，在所述位置上，通过在图2中没有详细示出的滑移元件要么锁止第一驱动轴205，要么锁止第二驱动轴207。因此存在这样一个锁止装置，该锁止装置在第一锁止位置阻止第二驱动轴207的旋转，而在第二锁止位置阻止第一驱动轴 205的旋转，并且在第三锁止位置阻止第一驱动轴205和第二驱动轴207的旋转。 [0032] 但是也可以这样设计锁止装置230，即，锁止装置在第一锁止位置阻止第二驱动轴207和第三驱动轴209的旋转，并且使第一驱动轴205能够旋转，在第二锁止位置中阻止第一驱动轴205和第三驱动轴209的旋转，并且使第二驱动轴207能够旋转，而在第三锁止位置阻止第一驱动轴205和第二驱动轴207的旋转，并且使第三驱动轴209能够旋转。 [0033] 与锁止装置230一起也实现了显示装置238(开关位置显示器)，该显示装置显示第一、第二和第三驱动轴分别当前的位置，并因此显示接地开关、隔离开关和断路器的当前位置。该显示装置具有显示区域238，该显示区域涉及盖板中的开口，在该开口后面视第一驱动轴205和第二驱动轴207的旋转位置而定可以看见不同颜色的显示元件。 [0034] 电流通过套管103、隔离开关105和柔性的导电带250导向断路器107。断路器107是已知的真空开关管107。这种真空开关管107具有固定触头，该固定触头通过套管109与电缆接头203电连接。真空开关管107的活动触头与导电带250电连接，并且机械地通过设计为绝缘件的拉杆/压杆252沿真空开关管的轴向运动。在真空开关管107的活动触头和拉杆/压杆252之间设置有用于调节行程的装置254。拉杆/压杆252借助于固定在第三驱动轴209上的摇杆256操纵。 [0035] 第三驱动轴209借助于驱动器258驱动，该驱动器在该实施例中是电磁驱动装置。然而，在其它实施例中，驱动器258也可以不同地构造，例如设计为弹簧蓄能驱动器。驱动器258借助于另一摇杆260使第三驱动轴209旋转运动仅几度。这种旋转运动足以闭合或断开断路器107。 [0036] 断路器107的活动触头还通过导电带250与接地开关113的接地触头262电连接。接地开关113还具有地线264，该地线可在导引装置266中以可垂直移动的方式导引。地线 264与地电势电连接。在所示的状态中，地线264不与接地触头262接触，因此在所示状态下接地开关113是断开的。地线264是短接电桥，该短接电桥在接地开关接通状态下使所有三相L1，L2和L3的接地触头262相互连接并且与地电势连接。 [0037] 在图3中示出了开关设备100朝接地开关113方向看的侧视图。在此可良好地看出，地线264可滑动运动地支承在导向装置266中，并且借助于曲柄传动机构的连杆300由第一驱动轴205驱动。在此，地线264由两个曲柄传动机构的两个同时运动的连杆300向上或向下移动。在上方的位置中，地线264与三相L1，L2和L3的三个接地触头262电连接。(在这三个接地触头262中只能看见右边的相接地触头，因为相L2和L3的接地触头被支架遮盖。)然后地线264将所有三个相L1，L2和L3的接地触头262相互连接并与地电势连接。 [0038] 第一驱动轴205在该实施例中借助于曲柄驱动，该曲柄能够可插接地与第一驱动轴205的右端连接(在图3中未示出)。在其它实施例中，第一驱动轴205也可以借助于其它驱动器驱动，例如借助于电机驱动器驱动。同样也适用于第二驱动轴207，该第二驱动轴在图3中被第一驱动轴205遮盖。 [0039] 在图4中示出了开关设备100的侧面的另一侧视图，在该侧面设置有隔离开关105。在此可良好地看出，隔离销215如何通过连杆211由第二驱动轴207驱动。 [0040] 图5示出了开关设备100沿图3的剖面V-V的剖视图。在此，在右侧可良好地看出第一曲柄传动机构，该第一曲柄传动机构借助于连杆211将第二驱动轴207与直线滑动导引的隔离销215连接。在左侧可以看出第二曲柄传动机构，该第二曲柄传动机构借助于连杆300将第一驱动轴205与直线滑动导引的地线264连接。还可以看出接地触头262，地线264在闭合接地开关113时移到该接地触头中。 [0041] 本文描述了一种开关设备，其中接地开关与直的第一驱动轴耦连，而隔离开关与直的第二驱动轴耦连。断路器可以布置在第一驱动轴和第二驱动轴之间，两个驱动轴可以相互平行地定向。隔离开关可以与直的第三驱动轴耦连，该第三驱动轴可以平行于第一驱动轴和第二驱动轴布置。由此获得了开关设备特别简单的结构，因为能够以特别简单的类型和方式借助于直的驱动轴传递接地开关、隔离开关和断路器的驱动运动，并且尤其不需要沿不同方向定向的子轴以及在这些子轴之间的复杂的偏转连接。由于第一驱动轴与第二驱动轴的平行定向还可以用特别简单的方式将锁止装置布置在这两个轴的端部上，其中，通过该锁止装置可以锁止第一驱动轴、第二驱动轴或第三驱动轴。因此总体获得了这样的开关设备，该开关设备及其简单并且简洁地构造，并且其中为传递驱动运动除了摇杆和曲柄传动机构之外几乎仅仅使用三个直的驱动轴。因此，这种开关设备可以非常简单并因此廉价地制造和维修。 |
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